中大规格棒材控轧工艺与成套装备
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-09-26 15:49:18
大棒材是直径范围为φ50~200圆钢,实现控温轧制是提高钢材性能、降低合金成本的重要手段。现代化棒材生产线上,根据工艺需要采用了不同的穿水冷却设备布置,以实现控轧控冷功能,但是大规格棒材因为冷却速度慢,水冷后内外温差过大,无法实现理想的控制轧制。开发新型的冷却工艺及配套装备,在不影响正常轧制效率前提下,实现大棒材的控制轧制是行业的难题与期待。关键工艺技术:控制轧制冷却:在精轧机组前置线外冷却装置,通过空冷时间的控制准确控制轧件在精轧机组内的轧制温度,最大限度第消除轧件内外的温度差,结合精轧机一定的变形量,使的φ50~200圆钢获得较好的产品机械性能。轧后穿水:将终轧温度为800~950℃的大规格棒材经过间断分布的水冷器,对钢材实现一定程度的加速冷却,同时减少表面快冷淬火组织深度,以达到提高钢材强度、塑性,改善韧性的目的,使钢材得到良好的综合性能。
技术优势:控制轧制、控制冷却(即TMCP)是作为中厚板的制造技术而发展起来的,并在热轧带钢、型钢、棒材的生产中作为广义的TMCP技术也被推广应用,是生产高级特殊钢钢材等不可缺少的一种技术。该技术是在控制轧制后,通过控制奥氏体及奥氏体向铁素体相变的温度区域进行某种程度的快速冷却,使相变组织比单纯普通轧制更加细微化,以此获得更高的强度和韧性。特殊钢生产中,通过控轧和控冷可以获得预期的组织,抑制不利的影响因素出现,可以部分取代锻造生产和正火热处理,降低生产成本。控轧控冷技术具有提高棒材产品机械性能、降低生产成本、节能环保等优点,有着广阔的应用前景。
性能指标:适应生产的棒材直径从50-200mm,利用该技术可以将奥氏体晶粒度较常规提高1.5-2.0级左右,中心疏松降低0.5-1.0级。
成果亮点:目前特殊钢中大规格棒材控轧技术及装备拥有发明专利4项,申请8项。
棒材厂大规格棒材是生产加工过程当中的一项重要内容,而针对目前棒材厂的生产现状进行分析,可以发现许多棒材厂的大规格圆钢生产还有着许多质量问题,进而导致棒材在轧制的过程当中出现划伤、耳子、折叠等现象,其中划伤问题尤为严重。而相关出口材厂家对圆钢表面有着严格的要求,因此划伤问题的出现,对棒材厂自身的经济效益和生产经营水平产生了严重影响。与此同时,划伤问题也对棒材厂的生产效率产生困扰。因此,棒材厂需要合理优化轧制生产工艺,不断改进创新,从而有效解决相关的划伤、耳子等生产问题,使企业的生产效率得到提升,全面保证棒材厂成品质量符合用户对产品表面质量的相关要求,提高棒材厂自身的生产规模和生产质量,确保产品成材率满足相关标准,从而促进我国棒材企业的健康发展。而本技术可以很好的解决棒材在控轧中的问题,可以应用于国内钢铁企业的特殊钢大中规格棒材生产线(如兴澄特钢、新冶钢、东北特钢等)。
轧制工艺与装备团队以余伟研究员为核心,余伟研究院研究领域包括:金属结构材料的强韧化、先进金属材料形状与性能共调控、金属基复合材料设计与制备传热理论与冷却装备等。也担任金属学会轧钢分会中厚板委员会委员、北京市金属学会委员、《轧钢》编辑委员会委员等多项社会职务。同时参加多项国家级以及省部级项目。目前团队具有15位研发和工程服务员人,涉及工艺、设备、控制和计算机专业,长期从事材料加工原理、工艺与装备的研究、开发与应用服务工作,为国内外钢铁企业技术发展做出了重要贡献。
经济效益:非调质钢通过控制轧制及轧后控制冷却,可以提高奥氏体晶粒度级别,改善钢的冲击性能,代替调质工艺,吨钢降低生产成本约700元,按照5万吨非调质钢产量计算,年增效益3500万元。对齿轮钢、合金结构钢,通过控制轧制,减少中心疏松级别,降低带状组织级别,提高性能均匀性和材料的使用寿命。
社会效益:降低热处理消耗和减少碳排放,实现绿色化生产。
合作方式:技术许可、作价入股、合作开发
技术成熟,已推广至多个棒材生产线。
推广应用情况:大规格棒材控轧工艺与成套装备已经相继应用于承德建龙、淮钢特殊钢公司等企业的棒材生产线,对促进我国钢铁企业大规格棒材产品结构升级、产品质量提升以及企业产品附加值和竞争力的提高具有重要的意义。
期望技术转移成交价格(大概金额/或面谈):面谈。